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Z-Wave Plus

Was ist Z-Wave Plus?

Z-Wave ist derzeit der größte Smart-Home-Standard weltweit. Doch was ist Z-Wave Plus?

© vege / Fotolia

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Was ist Z-Wave Plus? Um sich dieser Frage zu nähern, sollte zunächst erst einmal klar sein, was Z-Wave überhaupt ist.

Reisen wir dafür zurück in die späten 1990er Jahre. Hier entwickelten zwei junge Dänen eine eigene Hausautomatisierungslösung. Was einst als proprietäre Lösung (in sich geschlossen, mit keinen anderen Herstellern kompatibel) angedacht war, wurde mehr und mehr zu einer herstellerübergreifenden Kommunikationstechnologie.

Im Jahr 2005 wurde schließlich die Z-Wave Alliance als Zusammenschluss aller Hersteller, welche dieses Protokoll verwenden, gegründet. Heute ist Z-Wave mit 450 Herstellern und über 1.750 kompatiblen Smart Home Geräten weltweit der größte Smart Home Standard.

Das interessante an diesem Industriebündnis und zugleich der größte Vorteil, ist die Mischung aus großen Marken wie: Samsung, LG, Bosch, D-Link, Devolo oder Nokia sowie vielen kleinen, teils Start-Up-Unternehmen wie: Danalock, Sensative oder BeOn.

So ist ein jeder Hersteller Spezialist in seinem Bereich und die Geräte sind dennoch untereinander interoperabel. Das heißt, die Geräte sind in der Lage ohne eine Vermittlerstelle, wie beispielsweise einem Gateway, untereinander zu kommunizieren und zwar ohne, dass der Hersteller oder Programmierer diese vorher live gesehen haben muss.

Damit dies funktioniert, muss ein jeder Hersteller des Bündnisses seine Geräte zur Zertifizierung bei der Allianz einreichen, welche diese auf die Richtlinien des Z-Wave Protokolls prüft. Darüber hinaus treibt die Z-Wave Allianz die Marktverbreitung und Weiterentwicklung des Z-Wave Funkstandards voran.

Und so hat die Z-Wave Allianz im Jahr 2013 eine Erweiterung des Z-Wave Standards mit dem Namen Z-Wave Plus veröffentlicht.

© Z-Wave / Z-Wave vs. Z-Wave Plus.

Z-Wave Plus

Allen voran die gute Nachricht: Z-Wave Plus Geräte sind weiterhin kompatibel zu den „alten“ Z-Wave Geräten. Bei Z-Wave Plus spricht man sogar von einer neuen Generation, der GEN5. Dieser Ausdruck wird für den neuen 500er Chip Z-Wave Chip verwendet – die Z-Wave Generation davor verwendete den 300er Chip und wird daher auch als GEN3 bezeichnet.

Reichweite

Z-Wave Plus steht zum einen für höhere Reichweiten. Bislang wurden nur Geräte von der Allianz zertifiziert, welche sicher über 25 Metern innerhalb von Gebäuden funken konnten. Ein Z-Wave Plus Gerät muss mindestens 40 Meter schaffen, außerhalb von Gebäuden sogar 150 Meter.

Energieoptimierung

Trotz höherer Reichweiten, was einen höheren Spannungsbedarf vermuten lässt, sollen batteriebetriebene Z-Wave Plus Geräte sogar eine bis zu 50 % längere Batterielaufzeit aufweisen. Soweit die Theorie. In der Praxis sind die Ergebnisse sehr unterschiedlich, da die Batterielaufzeit von vielen Faktoren abhängig ist. So halten die Batterien bei einem Heizungsregler viel länger, wenn dieser nur 2 Stellvorgänge am Tag durchführt, anstatt die Heizung jedes Mal zu schließen, sobald das Fenster geöffnet wird. Auch die Parameter haben Einfluss auf die Batterielaufzeit, denn hier kann unter anderem definiert werden, wie oft ein Sensor die Messwerte an die Zentrale reportet. Desto öfter, umso kürzer die Batterielaufzeit. Kurzum: Z-Wave Plus heißt nicht, dass die Batterielaufzeiten automatisch deutlich länger sind.

Mehr Bandbreite

Bei den Steuerbefehlen oder auch bei den Messwerten wie Temperatur, Helligkeits- Luftfeuchtigskeitswerten und so weiter, fallen nicht wirklich große Datenmengen an welche übertragen werden müssen. Dennoch wurde die Bandbreite bei Z-Wave Plus von 40 kbit/s auf 100 kbits/ aufgebohrt. Dies dient zum einen der Stabilität, denn sollte es Probleme bei der Übertragung geben, so wird automatisch zurückgeschalten. Dies gilt natürlich auch, wenn die Gegenstelle „nur“ Z-Wave mit 40 kbit/s spricht. Dies ist aber nur ein Grund für die Erhöhung der Bandbreite.

© Fibaro / Fibaro Motion Sensor gibt es inzwischen auch als GEN5

Updates over the Air (OTA)

Der viel wesentlichere Grund für die mehr als doppelt so große Bandbreite ist das OTA. Mit Z-Wave Plus können die Geräte nun over-the-Air, also „über die Luft“ geupdatet werden. Stellt der Hersteller eine neue Geräte-Firmware zur Verfügung, so kann diese über das Z-Wave Netzwerk auf das Gerät gespielt werden.

Inkludieren über Mesh

Z-Wave ist ein Meshnetzwerk. Das heißt, jedes an das Stromnetz angeschlossene (netzgespeiste) Z-Wave Gerät (Steckdosen, Lampen, Unterputz-Relais, usw..) ist in der Lage, Funknachrichten eines anderen Gerätes für dieses zum endgültigen Ziel weiterzuleiten. Dies hat einen entscheidenden Vorteil: Die Funkreichweite des Funknetzwerkes wird entscheidend vergrößert und stabilisiert. Sollte ein neues Gerät angelernt werden, so musste sich dieses bislang in unmittelbarer Nähe zu der Z-Wave Smart Home Zentrale befinden.

Mit Z-Wave Plus wurde auch dieses Hindernis überwunden. Geräte können nun „Netzwerkweit“ (NWI – Network Wide Inclusion) eingebunden werden.

Fazit

Dies waren, wenn auch die wesentlichsten Vorteile von Z-Wave Plus noch längst nicht alle. Was bedeutet dies nun in der Praxis? Man sieht im Markt deutlich, das die Vorteile von Z-Wave Plus überwiegen und es daher immer weniger GEN3-Geräte im Markt gibt. Auf kurz oder lang werden sie daher vom Markt völlig verschwinden. Muss man nun explizit nur noch Z-Wave Smart Home Zentralen kaufen, welche Z-Wave Plus fähig sind? Die Antwort ist klar nein. Smart Home Zentralen haben einen ausreichend starken Prozessor und genügend RAM, um viele Funktionen von Z-Wave Plus softwareseitig emulieren zu können. Außerdem ist Z-Wave Plus wie bereits beschrieben abwärtskompatibel.

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